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50歐姆阻抗四層板射頻信號(hào)隔層參考做不了嗎?

PE5Z_PCBTech ? 來源:未知 ? 作者:李倩 ? 2018-07-11 16:30 ? 次閱讀

射頻阻抗這個(gè)話題其實(shí)咱們?cè)趯W(xué)員群里討論過很多次了,但是有很多人對(duì)這個(gè)概念還是比較模糊,當(dāng)場(chǎng)解釋了,可能換種設(shè)計(jì)環(huán)境依然不知道如何處理。究其原因是知其然不知其所以然。大家一遇到射頻信號(hào),總是下意識(shí)的要做隔層參考,是不是所有的射頻信號(hào)的阻抗控制都用隔層參考?借用下圖學(xué)員的提問,我們來討論下這個(gè)話題:四層板射頻信號(hào)隔層參考做不了50歐姆阻抗?

首先我們來看下常規(guī)四層板的層疊,如下圖所示。

射頻信號(hào)一般會(huì)走表層,做隔層參考即是參考第三層POWER03,那么在計(jì)算阻抗時(shí)射頻信號(hào)距離其參考層H1的厚度應(yīng)該是4mil(1,2層之間的pp厚度)+1.2mil(第二層的銅厚)+xxx(中間core的厚度)。中間CORE的厚度取決于板厚,如果我們按常規(guī)板厚1.6mm(63mil)處理,那么中間CORE的厚度=63-1.6X2-4X2-1.2X2=49.4mil,H1的值就很明顯了H1=4+1.2+49.4=54.6mil。那么50歐姆的射頻信號(hào)做隔層參考其對(duì)應(yīng)的線寬我們用SI9000來算下,如下圖。

很明顯,這個(gè)線不是一般的粗,在設(shè)計(jì)過程中這個(gè)線寬根本無法實(shí)現(xiàn)。所以對(duì)于常規(guī)層疊的四層板,射頻信號(hào)做隔層參考是不行的。有的同學(xué)會(huì)問了,1,2層的pp厚度才4mil太薄導(dǎo)致中間的core太厚從而使H1的值比較大;如果加大1,2層的pp厚度,使H1的值變小,應(yīng)該會(huì)得出一個(gè)合理的射頻阻抗線寬。聽上去好像蠻有道理的樣子,那么我們來加大試試,加到10mil應(yīng)該差不多,如下圖所示。

但是,1,2層10mil的pp厚度根本就用不著做隔層參考,不信看下圖。

17.5的線寬,50歐姆的阻抗,射頻信號(hào)參考相鄰層,已經(jīng)非常符合射頻信號(hào)的線寬和阻抗要求了,已經(jīng)不需要隔層參考。但是,咱們表層ddr的數(shù)據(jù)線和地址線也是參考相鄰層做50歐姆阻抗,ddr這么密集的走線走17.5的線寬合適嗎?肯定不合適!,如果板子上有大量的射頻信號(hào),且沒有其他重要信號(hào)的話,可以忽略非重要信號(hào)信號(hào)的阻抗要求,優(yōu)先滿足射頻信號(hào)的阻抗,這種1,2層pp加厚的層疊才是合適的。

所以,綜上所述,四層板射頻信號(hào)隔層參考做不了50歐姆阻抗。又不能做隔層,又不能參考相鄰層,那咋辦?請(qǐng)看下圖用橢圓框起來的字樣。

不錯(cuò),做共面。對(duì)于常規(guī)層疊來說,參考第二層,做50歐姆阻抗線寬只有5mil,不符合射頻信號(hào)的線寬要求。為了不讓它參考第二層,咱們得挖空第二層甚至第三層,第四層底下保留一個(gè)完整的地,然后做共面阻抗,請(qǐng)看下圖。

G1,G2是做共面阻抗的包地線寬,包地線寬并不是一個(gè)固定的值,大一點(diǎn),小一點(diǎn),關(guān)系不大,不要太細(xì)就好。不信你改變G1,G2的值,阻抗變化不大,主要是包地線距離射頻線D1的距離對(duì)阻抗影響比較大,我們這里設(shè)置為5mil。最終50歐姆的射頻線寬為22mil。



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原文標(biāo)題:四層板射頻信號(hào)隔層參考做不了50歐姆阻抗?

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